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Il nuovo carburante Eni Diesel+:
il contributo della ricerca Eni alla riduzione delle emissioni inquinanti e il miglioramento dell’efficienza motoristica
Milano, 3 Ottobre 2016
G. RispoliDirettore Portfolio Management & Supply and Licensing
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Indice
Perché i biocarburanti
Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
Come nasce l’idea della bioraffineria
La qualità del nuovo biocarburante (Green Diesel)
prodotto nella bioraffineria di Venezia
Il nuovo Eni Diesel +
Conclusioni
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Perché i biocarburanti
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Scenario Normativo Europeo
Renewable Energy Directive (2009/28/EC):
Incentiva e regolamenta la produzione di energia da fonti rinnovabili e obbliga gli Stati membri ad
avere un contenuto energetico di almeno il 10% nei carburanti immessi al consumo al 2020.
Fuel Quality Directive (2009/30/EC):
Definisce le linee guida della qualità dei carburanti e introduce un meccanismo inteso a controllare
e ridurre le emissioni di gas a effetto serra dovute ai combustibili per trasporto (criteri di sostenibilità
per i biocarburanti).
2020
*
* Solo per impianti entrati in esercizio dopo il 1° Gennaio 2017. 4
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A Settembre 2015 è stata votata dal Parlamento Europeo la revisione della RED (Renewable Energy Directive) e FQD (Fuel Quality Directive). Attesa per fine 2016 la RED II.
I punti cardine della revisone sono:Il contributo di biofuel da colture alimentari è stato ridotto al 7% (vs il limite del 10% dirinnovabile nei trasporti)
Per gli ulteriori 3% contribuiranno diverse alternative:• Biofuel da oli di frittura usati e da grassi animali, altri (double counting)• E.E. da rinnovabili sul traffico ferroviario (counted 2.5 times)• E.E. da rinnovabili per auto elettriche (counted 5 times)• Advanced biofuel (double counted con un target di 0.5%, incrementabile a 2% nel futuro)
Ultima revisione sulla legislazione EU sui Biofuel
Advanced biofuel
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Normativa italiana (D.L. serie generale n. 250 10 Ottobre 2014)
TARGET Anno Quota minima biocarburante(in energia)
2015 5,0 %
2016 5,5 %
2017 6,5 %
2018 7,5 %(di cui min 1,2% di avanzati)
2019 9,0%(di cui min 1,2% di avanzati)
2020 10,0%(di cui min 1,6% di avanzati)
2021 10,0%(di cui min 1,6% di avanzati)
2022 10,0%(di cui min 2,0% di avanzati)
L’immissione in consumo di biocarburanti avanzati o di biocarburanti prodotti a partireda UCO e grassi animali è equivalente all’immissione in consumo di una quantità pari adue volte quella degli altri biocarburanti (double counting).
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Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
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Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
I biocarburanti tradizionali disponibili sul mercato sono il bio-etanolo per labenzina e il biodiesel per il gasolio. Tali componenti presentano alcuneproblematiche qualitative che ne limitano l’utilizzo:
• Bio-etanolo: max 10% nelle benzine (igroscopicità, basso PCI)
• Biodiesel: massimo 7% nei gasoli.
La presenza di ossigeno nel Biodiesel favorisce la contaminazione e proliferazione batterica.
Ciò causa l’intasamento dei filtri.
• Igroscopico
•Basso PCI•Elevato contenuto in
ossigeno• Igroscopico (biofouling)
• Limite di miscelazione
•Basso PCIBio
EtanoloFAME
(Fatty acid
methyl esters)
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Come nasce l’idea della bioraffineria
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Il ruolo della ricerca sui nuovi biocarburanti
Al fine di produrre un biocarburante con caratteristiche nettamente superiori
a quelli disponibili sul mercato, nel 2006 Eni ha lanciato un importante
progetto di ricerca per un nuovo biocomponente pro diesel.
Insieme a Honeywell UOP, Eni ha sviluppato la nuova tecnologia
proprietaria EcofiningTM che supera i problemi qualitativi del biodiesel
tradizionale mediante un innovativo processo di idrogenazione, in
alternativa al metanolo impiegato nella produzione dei biodiesel tradizionali,
e consente di ottenere un biocomponente rinnovabile completamente
idrocarburico e con alto potere energetico (HVO).
HVO(Hydrogenated
Vegetable Oil)
• Elevato PCI
• Natura idrocarburica
• Eccellenti proprietà
(Cetano, Scorrimento, etc)
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Green RefineryScenario biofuels in
Europa
La vision Eni
Crisi industria
raffinazione in EU
Tecnologia
ECOFININGTM
Riduzione capacità di raffinazione?
Reinventare la raffineria tradizionale!
Miglioramento qualità bio
Brevetto Eni n° MI2012A001465 – settembre 2012
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Eni Green Road Map
2012
Brevetto eni “Conversione di una Raffineria in
Bioraffineria”
2013
Parte il primo progetto al mondo di
trasformazione in Green Refinery
2018
Eni avvierà a Gela la seconda
bioraffineria
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87 %
Processo:
Ecofining™
Idrogenazione
degli oli vegetali
75 %
Green Diesel
Idrogeno
13 %
Green Diesel
90 %
Olio vegetale
Processo:
Transesterificazione
degli oli vegetali
90 %
BioDieselMetanolo
Biodiesel
10 %
Il processo EcofiningTM, utilizzando idrogeno puro, consente di rimuoverecompletamente l'ossigeno presente negli oli vegetali di partenza e diottenere un prodotto idrocarburico perfettamente compatibile con il dieselfossile e con qualità indipendente dalla tipologia di carica.
La Tecnologia EcofiningTM
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Renewable Feedstocks*
*) Renewable Feedstocks: Vegetable Oils, Used cooking oil, Animal Fats, Oils from algae and waste
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La ricerca Eni e i biocarburanti avanzati
1. Bio-olio ottenuto da rifiuti organici, scarti agro-alimentari e
fanghi di depurazione
2. Oli algali ottenuti da microalghe fotosintetiche
3. Oli microbici ottenuti dalla fermentazione di zuccheri ricavati da biomasse ligno-cellulosiche
4. Componenti diesel ossigenati da glicerina grezza
Le possibili fonti alternative per biocarburanti avanzati sono:
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La qualità del nuovo biocarburante (Green Diesel) prodotto nella bioraffineria di Venezia
Green
diesel
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Scarsa stabilità chimica
Variabilità nella qualità
Favorisce la contaminazione
batterica
Basso contenuto energetico
Fenomeno della diluizione dell'olio lubrificante
Limite di additivazione al 7%
Trigliceride + CH3OH Biodiesel + Glicerina Trigliceride + Idrogeno Green Diesel + H2O
Green DieselBiodiesel
Caratteristiche dei biocarburanti
Ottima stabilità chimica e totale compatibilità
con diesel fossile: ottenuta con processo di
idrogenazione che elimina totalmente l'ossigeno
Idrorepellente: evita il fenomeno della
contaminazione batterica
Alto numero di cetano: miglioramento fluidità di
marcia e partenze a freddo
Elevato contenuto di idrogeno ed elevato
potere calorifico: effetto benefico sui consumi di
carburante
Additivabile fino al 100%
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Le proprietà del Green Diesel
ProprietàDiesel fossile
ULSDFAME Green Diesel
Contenuto BIO 0 100 100
Ossigeno, % 0 11 0
Densità 0.840 0.880 0.780
Zolfo, ppm <10 <1 <1
Potere calorifico, MJ/kg 43 38 44
Cloud Point, °C -5 Da -5 a +15 Fino a -20
Poliaromatici, %w 8 0 0
Cetano 51 50-65 70-90
Stabilità all’ossidazione Standard Povero Eccellente
Il Green Diesel, costituito esclusivamente da paraffine pure, è un perfettocomponente per la miscelazione con il diesel fossile a cui può essereaggiunto in quantità superiori al 30%.
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Il nuovo Eni Diesel +
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Il nuovo Prodotto Eni Diesel +
Nuova composizione
chimica(15% Green
Diesel)
Numero di cetano
più elevato e additivi
detergenti
Minori aromatici
totali
Minori poliaromatici
Minorezolfo
Migliori prestazioni
motoristiche
Eni Diesel +
Minore impatto
ambientale
Minoriconsumi
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Migliore efficienza di combustione
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Evoluzione Qualità Carburanti Eni
1997
Contenuto benzene
nelle benzine 1%
2016
Eni Diesel + contenuto bio 15%
e PNA<2%
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Attività di sperimentazione
Con la stessa metodologia si potrebbero estendere i test emissivi anche suveicoli heavy duty per trasporto pubblico replicando quanto già effettuatonel 2010 con il gasolio Formula Milano.
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Prove al banco effettuate presso CentroRicerca Eni di San Donato Milanesesu diverse tipologie di motori diesel.
Istituto Motori CNR Napoli ha validatoi test Eni presso i propri laboratori.
Sono state valutate le prestazionimotoristiche e analizzate le emissioniinquinanti
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Impianti ed attrezzature impegnate in CNR ed Eni
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Motore monocilindrico da ricerca Motore pluricilindrico di produzione
Banco a rulli
Banco a rulli
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Qualità del gasolio e prestazioni del motore
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Per la tipologia del processo di combustione, il motore diesel è più sensibile alla
qualità del carburante rispetto al motore a benzina
ParticolatoNOx
CO
HC
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Sintesi dei benefici ambientali del nuovo Eni Diesel +
Riduzione emissioni
Sperimentaz. Eni CR SDM e CNR Istituto Motori Napoli
Particolato fino a
-20% *
Idrocarburi incombusti
fino a
– 40%
CO
fino a
-40%
La riduzione:• di composti organici volatili C.O.V. per una
migliore combustione;• del contenuto zolfo – <3 ppm• del particolato primario
Determina una riduzione del particolatosecondario
L’incremento del numero di cetano (>55)contribuisce al miglioramento dell’efficienzadi combustione, del comfort acustico (-1/2
db) e alla riduzione dei consumi.
* In dipendenza della matrice fossile, della tipologia di motore e prima del sistema di aftertreatment.
Il nuovo Eni Diesel + mantiene le stesse caratteristiche dell’Eni Blu Diesel e inoltre contribuisce a ridurre l’impatto ambientale.
CO2
<-5%
Componente rinnovabile
Maggiore efficienza
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Eni e la Marina Militare Italiana hanno stipulato un accordo di collaborazione per la
messa a punto e la sperimentazione di un nuovo combustibile navale che rispetti le
stringenti specifiche militari, contenente almeno il 50% di Green Diesel.
Possibile ulteriore impiego del nuovo biocomponente
Il Progetto Green Fleet
Il nuovo combustibile è stato testato con successo su varie unità navali tra cui il
Cacciatorpediniere Caio Duilio e la Portaerei Cavour. I test hanno evidenziato sia
incrementi di efficienza sui propulsori che significative riduzioni emissive (PM e COV)
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Innovazione di Processo
1a conversione al mondo di una raffineria di petrolio convenzionale in una Bioraffineria
Conclusioni: Eni Diesel + rappresenta
Innovazione di Prodotto
nuovo carburante ad elevata efficienza motoristica
Un contributo Eni alla riduzione delle emissioni inquinanti
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Grazie dell’attenzione
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Hanno detto: “Tutti vogliono
tornare alla natura”, ma nessuno
ci vuole andare a piedi